JP4513544B2 - Hologram reproduction apparatus and hologram reproduction method - Google Patents
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Description
本発明は、シフト多重方式でホログラム記録媒体に多重記録したデータを再生するホログラム再生装置及び方法に係り、特に、ホログラム記録媒体を再セットまたは他装置で記録したホログラム記録媒体と交換した時などの互換性の確保に関する。 The present invention relates to a hologram reproducing apparatus and method for reproducing data multiplexed and recorded on a hologram recording medium by a shift multiplexing method, particularly when the hologram recording medium is reset or replaced with a hologram recording medium recorded by another apparatus. Regarding ensuring compatibility.
従来よりホログラムデータストレージの記録時には、信号光と参照光の2光束が干渉する領域にホログラム記録媒体を配置して、前記2光束の干渉縞をホログラム記録媒体に記録するものである。その際に、ホログラム記録媒体への記録密度を向上させるため、角度多重方式をはじめ、シフト多重方式、スペックル多重方式及び位相コード多重方式などの各種多重方式によるホログラムの多重記録が行われている。 Conventionally, at the time of recording in a hologram data storage, a hologram recording medium is arranged in an area where two light beams of signal light and reference light interfere, and the interference fringes of the two light beams are recorded on the hologram recording medium. At that time, in order to improve the recording density on the hologram recording medium, multiplex recording of holograms by various multiplexing methods such as an angle multiplexing method, a shift multiplexing method, a speckle multiplexing method, and a phase code multiplexing method is performed. .
シフト多重方式は信号光と参照光の干渉縞をホログラム記録媒体のある記憶エリアに記録した後、ホログラム記録媒体の記録場所を僅かに移動させて次のホログラムを記録することによって、同一の記憶エリアに異なる記録情報を多重記録する方式である。この方式では信号光と参照光が張る面内方向(イントラック方向)には、一般には数μmから数十μm程度のシフト選択性の実現が可能で、記録情報のクロストークなく、多くの記録が可能である。 In the shift multiplexing method, after the interference fringes of the signal light and the reference light are recorded in the storage area where the hologram recording medium is located, the recording location of the hologram recording medium is slightly moved to record the next hologram, thereby recording the same storage area. In this method, different recording information is recorded in a multiplexed manner. In this method, in the in-plane direction (in-track direction) where the signal light and the reference light are stretched, it is generally possible to realize shift selectivity of about several μm to several tens of μm, and many recordings without crosstalk of recorded information. Is possible.
他方、このようなホログラム記録装置と対をなすホログラム再生装置では、再生照明光に対してホログラム記録媒体を少しずつ移動させることによって、同一エリアにシフト多重方式で多重記録された記録情報を再生するように構成されている。しかし、シフト選択性が数μmから数十μm程度であるため、再生参照光光学系とホログラム記録媒体との相対的な位置関係が少しでもずれると、目的の記録情報が再生できなくなる。それ故、確実に所望の情報を再生するためには再生参照光光学系とホログラム記録媒体との位置関係を厳密に設定する必要があり、それができないと、ホログラム記録媒体を再セットした時とか、或いは別の装置で再生する場合や別の装置で記録したホログラム記録媒体を再生する場合に互換性がとれず、これが本方式の実用化を妨げている一つの要因となっている。 On the other hand, in a hologram reproducing apparatus paired with such a hologram recording apparatus, the recorded information multiplexed and recorded in the same area is reproduced by moving the hologram recording medium little by little with respect to the reproduction illumination light. It is configured as follows. However, since the shift selectivity is about several μm to several tens of μm, the target recording information cannot be reproduced if the relative positional relationship between the reproduction reference light optical system and the hologram recording medium slightly deviates. Therefore, in order to reliably reproduce the desired information, it is necessary to set the positional relationship between the reproduction reference beam optical system and the hologram recording medium strictly. Otherwise, when the hologram recording medium is reset, Or, when reproducing with another apparatus or reproducing a hologram recording medium recorded with another apparatus, compatibility is not achieved, which is one factor hindering the practical use of this method.
したがって、ホログラム記録媒体を取り替えたり、他の装置で記録したものを再生したりしなければならない場合、所望の位置に1ミクロン、若しくはそれ以下の精度でホログラム記録媒体を位置決めする位置決め手段が必要であり、この位置決め手段が実用化のために研究がされている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記公知例では、光記録の技術が応用できる反面、別の波長の光を使うことでどちらの光も使える光学系を必要としたり、或いは別途専用の光学系を必要とするため、光学系が複雑で高価になる。調整用の光が別の光であるので記録光、再生光と調整検出光との間に波長の違いがあるため、温度差、光学系や機器の差が調整値に反映され、調整に誤差が生じてしまうなどの問題があった。 However, in the above-mentioned known examples, the optical recording technique can be applied, but by using light of different wavelengths, an optical system that can use either light or a separate dedicated optical system is required. The system becomes complicated and expensive. Since the adjustment light is a separate light, there is a difference in wavelength between the recording light, reproduction light, and adjustment detection light, so temperature differences and differences in optical systems and equipment are reflected in the adjustment values, resulting in errors in adjustment. There was a problem such as.
また、参照光を球面波にしたり、ディフューザーや、位相マスクなどを用いて、記録媒体に到達するときの波面情報を非対称性にすることで、シフト選択性を更に鋭くして、多重できる情報量を増大させる方式では、光学系とホログラム記録媒体との位置関係を更に厳密に設定する必要があり、同様の問題を抱えている。 In addition, the amount of information that can be multiplexed with a sharper shift selectivity by making the reference light into a spherical wave, or using a diffuser, phase mask, etc. to make the wavefront information asymmetrical when reaching the recording medium. In the method of increasing the number, it is necessary to set the positional relationship between the optical system and the hologram recording medium more strictly and has the same problem.
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、光学系を複雑にすることなく、再生参照光とホログラム記録媒体との位置合わせを精度良く行って、ホログラム記録媒体の再セット時、或いは他装置との互換再生を確実且つ安定に行うことができるホログラム再生装置及びホログラム再生方法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately perform alignment between the reproduction reference light and the hologram recording medium without complicating the optical system, and to perform hologram recording. An object of the present invention is to provide a hologram reproducing apparatus and a hologram reproducing method capable of reliably and stably performing compatible reproduction with another apparatus when a medium is reset.
本発明は上記目的を達成するため、データをホログラム記録されたホログラム記録媒体に再生参照光を照射し、それにより前記ホログラム記録媒体から発生する再生光を撮像手段により受光して再生データを得るホログラム再生装置であって、前記再生光に含まれる不要な光をカットして必要な光のみを前記撮像手段に受光させる不要光除去手段と、前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を動かす駆動手段と、前記不要光除去手段によりカットされた光を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを求め、この位置ずれが解消するように前記駆動手段を制御して前記ホログラム記録媒体、或いは光学系を移動させる制御手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention irradiates a hologram recording medium on which data has been hologram-recorded with reproduction reference light, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means to obtain reproduction data. A reproducing apparatus that cuts unnecessary light included in the reproduction light and causes the imaging means to receive only the necessary light, and driving to move the hologram recording medium or the reproduction reference light optical system Means, a light detecting means for detecting the light cut by the unnecessary light removing means, a positional deviation of the hologram recording medium is obtained based on detection information of the light detecting means, and the positional deviation is eliminated so as to eliminate the positional deviation. Control means for controlling the drive means to move the hologram recording medium or the optical system.
また、本発明は、データをホログラム記録されたホログラム記録媒体に再生参照光を照射し、それにより前記ホログラム記録媒体から発生する再生光を撮像手段により受光して再生データを得るホログラム再生方法であって、前記再生光に含まれる余分な光をカットして必要な光のみを前記撮像手段に受光させる不要光除去過程のカットされた光を検出し、この検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを検出し、この検出された位置ずれが解消されるように前記ホログラム記録媒体、或いは光学系を移動させることを特徴とする。 The present invention is also a hologram reproduction method for obtaining reproduction data by irradiating a hologram recording medium on which data has been hologram-recorded with reproduction reference light and receiving the reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means. Then, the unnecessary light contained in the reproduction light is cut off, and the unnecessary light removal process in which only the necessary light is received by the imaging means is detected, and the hologram recording medium is detected based on the detection information. A positional deviation is detected, and the hologram recording medium or the optical system is moved so as to eliminate the detected positional deviation.
また、本発明の前記データはシフト多重方式、スペックル多重方式、或いは位相相関多重方式のいずれかひとつの方式により前記ホログラム記録媒体に多重記録されていることを特徴とする。 The data of the present invention is characterized in that the data is multiplexed and recorded on the hologram recording medium by any one of a shift multiplexing method, a speckle multiplexing method, or a phase correlation multiplexing method.
このように本発明では、ホログラム記録媒体に位置ずれがない正常セット状態では、絞りなどの不要光除去手段は、再生光の中の必要な光(0次光)を通し、隣接記録領域からのクロストーク成分等の不要光を通さずそれらは絞りの表面で散乱光となって反射するが、ホログラム記録媒体に位置ずれがあると、必要な光が絞りを通過できなくなり、それが絞りの表面で散乱光となって反射するため、ホログラム記録媒体の位置ずれに応じて絞りで反射される散乱光の状態が変化する。それを光検出器で検出した検出情報に基づいて、位置ずれがない散乱光の状態になるように、ホログラム記録媒体を移動させて、光学系を複雑にすることなく、正常セット状態にするフィードバック制御を行なうことによって、再生参照光とホログラム記録媒体との位置合わせを精度良く行って、ホログラム記録媒体の再セット時、或いは他装置との互換再生を確実且つ安定に行うようにすることができる。特に、データを例えばシフト多重方式などでホログラム記録媒体に多重記録したような場合は、ホログラム記録媒体の僅かな位置ずれで所望のデータを再生できなくなるため、このような多重記録データを再生する際に本発明は特に有効である。 As described above, in the present invention, in a normal set state in which the hologram recording medium is not misaligned, the unnecessary light removing means such as the diaphragm passes the necessary light (0th-order light) in the reproduction light, and from the adjacent recording area. Although unnecessary light such as crosstalk components do not pass through, they are reflected as scattered light on the surface of the diaphragm, but if the hologram recording medium is misaligned, the necessary light cannot pass through the diaphragm, which is the surface of the diaphragm. Therefore, the state of the scattered light reflected by the diaphragm changes according to the positional deviation of the hologram recording medium. Based on the detection information detected by the photo detector, the hologram recording medium is moved so that it is in the scattered light state with no positional deviation, and the feedback is set to the normal set state without complicating the optical system. By performing the control, the reproduction reference beam and the hologram recording medium can be accurately aligned, and the hologram recording medium can be re-set, or compatible reproduction with other devices can be reliably and stably performed. . In particular, when data is multiplexed and recorded on a hologram recording medium using, for example, a shift multiplexing method, the desired data cannot be reproduced with a slight positional deviation of the hologram recording medium. In particular, the present invention is particularly effective.
本発明によれば、再生光に含まれる余分な光をカットして必要な光のみを撮像装置に受光させる絞りでカットされた散乱光を受光し、この受光情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを検出し、この位置ずれを解消するように前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を移動させることでホログラム記録媒体を常に正常セット状態にすることにより、再生参照光とホログラム記録媒体との位置合わせを精度良く行って、ホログラム記録媒体の再セット時、或いは他装置との互換再生を確実且つ安定に行うことができる。
また、ホログラム記録媒体の位置ずれを検出するのに再生光を用い、検出のために別の波長の光を用いていないため、光学系は1波長に対応していればよく、且つ別途光学系を設ける必要もないと共に、簡単な構成の位置合わせ制御系を付加するだけであるため、装置の小型化を損なうことなく、安価に上記効果を得ることができると共に、波長の違いによる諸特性(例えば温度特性など)の差異が発生しないためホログラム記録媒体の位置合わせ精度を向上させることができる。
According to the present invention, the scattered light cut by the diaphragm that cuts off the excess light contained in the reproduction light and receives only the necessary light by the imaging device is received, and the hologram recording medium is received based on the received light information. By detecting the positional deviation and moving the hologram recording medium or the reproduction reference light optical system so as to eliminate the positional deviation, the hologram recording medium is always set in a normal set state, thereby reproducing the reference light and the hologram recording medium. Can be accurately and stably reproduced at the time of resetting the hologram recording medium or compatible with other devices.
Further, since the reproduction light is used to detect the positional deviation of the hologram recording medium, and light of another wavelength is not used for the detection, the optical system only needs to correspond to one wavelength, and a separate optical system. The above-described effects can be obtained at a low cost without impairing the downsizing of the apparatus, and various characteristics (due to the difference in wavelength). For example, the alignment accuracy of the hologram recording medium can be improved because there is no difference in temperature characteristics.
再生参照光とホログラム記録媒体との位置合わせを精度良く行って、光学系を複雑にすることなく、ホログラム記録媒体の再セット時、或いは他装置との互換再生を確実且つ安定に行う目的を、ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射することにより生じる再生光に含まれる不要な光をカットして必要な光のみを撮像装置に受光させる絞りでカットされた散乱光を受光し、この受光情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを検出して、この位置ずれを解消するように前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を移動させるフィードバック制御を行うことによって実現した。 The purpose of accurately and stably performing the reproduction reference beam and the hologram recording medium accurately and stably, without complicating the optical system, when resetting the hologram recording medium or compatible with other devices. This scattered light received by the diaphragm that cuts unnecessary light included in the reproduction light generated by irradiating the hologram recording medium with the reproduction reference light and causes the imaging device to receive only the necessary light is received. This is realized by detecting the positional deviation of the hologram recording medium based on the above and performing feedback control to move the hologram recording medium or the reproduction reference light optical system so as to eliminate the positional deviation.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るホログラム再生装置の構成を示したブロック図である。ホログラム再生装置(本例では説明の便宜上記録系を含んでいる)は、レーザ光源20、偏光ビームスプリッター(PBS)21、空間変調器22、信号光用レンズ23、ホログラム記録媒体24、再生光用レンズ25、26、絞り27、レンズ28、撮像装置29、進路変更用ミラー30、31、絞り27からの散乱光を受光するCCDやCMOSなどの光検出器32、ホログラム記録媒体24の位置を制御する位置制御部33、ホログラム記録媒体24を移動させる駆動機構34を有して構成されている。尚、再生機能だけ必要な場合は、偏光ビームスプリッター(PBS)21、空間変調器22、信号光用レンズ23は必要なくなる。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hologram reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention. A hologram reproducing device (including a recording system in this example for convenience of explanation) includes a
次に本実施形態の動作について説明する。レーザ光源20から出射されたレーザ光10はPBS21によってP波11aとS波12aに分けられる。レーザ光源20は一般的に可視光近辺の波長を発生させるものが用いられる。P波11aは空間変調器22を通過し、空間変調器22に表示されているデータページに応じて空間変調されて信号光11bとなる。空間変調器22は一般的には透過型のLCDパネルや反射型のLCDパネル、或いはDMD、GLVなどの画像表示装置に用いられるデバイスを用いる場合が多い。信号光11bはレンズ23によりホログラム記録媒体24の記録エリアに集光される。ここで、ホログラム記録媒体24は必ずしも信号光11bの光軸と垂直に交わる必要はない。
Next, the operation of this embodiment will be described. The
また、S波12aはミラー30、31にて、その進路が変更され、参照光12bとなってホログラム記録媒体24の信号光11aの照射範囲をカバーするよう照射される。信号光11bと参照光12bはホログラム記録媒体24の記録エリアで干渉を起こし、その干渉情報が同記録エリアに記録される。その後、空間変調器22に次に記録するデータページが表示されると共に、ホログラム記録媒体24が僅かにシフトし、そこに次に記録するデータページの情報が干渉情報として多重記録される。
Further, the path of the
次に記録時と同一の参照光12bのみを再生参照光12bとしてホログラム記録媒体24の記録エリアに照射すると、ホログラム記録媒体24に記録された干渉情報を反映した回折光が発生し、4f系を形成するレンズ25、26を通って再生光13aとなり、絞り27に集光される。回折光が発生する部分と絞り27の集光部分は鏡像関係になっており、この絞り27により0次光以外の光や隣接記録エリアからのクロストークによる光が除去され、再生情報を持っている光のみが通過し、これが更にレンズ28により撮像装置29に集光され、この撮像装置29により光電変換されて再生データとなる。
Next, when the recording area of the hologram recording medium 24 is irradiated with only the
ここで、絞り27は図2で示すように、遮光板に穴27aが開口して形成されている。穴27aの大きさは一般的に絞りの限界量に設定されている。そのため、穴27aには目的の情報を反映した再生光13aの0次光のみが通過する。再生光13aの1次光以降の高次光と隣に書かれた情報のクロストーク成分や同じ場所に書かれていても所望の角度ではない回折光は絞られた位置で上記した0次光と光束がずれるため、穴27aを通ることができず、遮光板により散乱される。
Here, as shown in FIG. 2, the diaphragm 27 is formed by opening a
光検出器32は遮光板により散乱された余分な光を受光して検出するが、その光は所望する光(0次光)の強度に比べはるかに強度が小さい。その時、絞り27は図2に示すような状態で目的の0次光は穴27aを通過しているため、余分で強度が小さい光が穴27aの周囲に散乱されている状態である。尚、遮光板の表面は光が散乱しやすいように加工されていても良く、その方が、光検出器32に受光される散乱光のレベルを高くすることができる。
The
しかし、ホログラム記録媒体24の位置が正規の場所からずれてセットされている場合、所望する光(0次光)が絞り27の穴27aを通過しなくなり、図3に示すように、強度の大きい0次光が穴27aの周囲で散乱されて散乱光の状態が変化する。ここで、光検出器32の受光面は図4に示すような4個の注目受光領域41、42、43、44が設定されていて、光検出器32はこれら4個の受光領域の受光レベル差(受光領域41−受光領域43及び受光領域42−受光領域44)を検出し、そのレベル差の態様で、ホログラム記録媒体24の位置ずれを検出する。これらレベル差が0でない場合は、遮光板により散乱される光が穴27aに対して均等でなく、この場合はホログラム記録媒体24がずれて、必要な光が穴27aの周囲の遮光板の一部に図3に示すように当たっている状態である。一方、これらレベル差が0である場合は、遮光板により散乱される光が穴27aに対して均等であり、この場合はホログラム記録媒体24がずれておらず、従って穴27aの周囲の遮光板には不要光のみが図2に示すように均等に当たっている状態である。
However, when the position of the hologram recording medium 24 is set so as to deviate from the regular place, the desired light (0th order light) does not pass through the
次に光検出器32はホログラム記録媒体24の位置ずれを是正する駆動制御信号を発生し、この駆動制御信号を駆動機構34を与えて、ホログラム記録媒体24を上記した位置ずれが解消するように(上記したレベル差が0になるように)移動させて、ホログラム記録媒体24を正規の位置に設定する。即ち、絞り27の遮光板で反射される散乱光の状態を検出する光検出器32、位置制御部33、駆動機構34、ホログラム記録媒体24の移動、散乱光の状態の変化というフィードバックループにより、ホログラム記録媒体24が常に位置ずれのない正規の位置に来るような制御が行われる。
Next, the
本実施形態によれば、再生時に、再生光13aから不要な光成分を取り除く絞り27を通過できずに反射される散乱光の状態を検出し、その検出状態に基づいてホログラム記録媒体24の正規の位置からのずれを検出し、このずれを無くすようにホログラム記録媒体24の位置を移動することにより、再生参照光12bの照射ビームとホログラム記録媒体24の記録エリア(記録領域)との位置関係を、記録時の参照光の照射ビームと同記録エリアとの位置関係を常に同一にすることができ、ホログラム記録媒体24の再セット、或いは他装置によりシフト多重されたホログラム記録媒体24の再生を支障なく行うことができる。
According to the present embodiment, during reproduction, the state of scattered light that is reflected without being able to pass through the diaphragm 27 that removes unnecessary light components from the
また、本実施形態では、ホログラム記録媒体24の位置ずれを検出するのに再生光を用いており、検出のために別の波長の光を用いていないため、光学系は従来通りで良く、且つ別途光学系を設ける必要もないと共に、簡単な構成の位置合わせ制御系を付加するだけであるので、装置の小型化を損なうことなく、安価に上記効果を得ることができると共に、波長の違いによる諸特性(例えば温度特性など)の差異が発生しないためホログラム記録媒体24の位置合わせを精度よく行うことができる。 In the present embodiment, the reproduction light is used to detect the positional deviation of the hologram recording medium 24, and light of another wavelength is not used for detection. It is not necessary to provide a separate optical system, and only an alignment control system with a simple configuration is added, so that the above effects can be obtained at a low cost without impairing the downsizing of the apparatus, and due to the difference in wavelength. Since there is no difference in characteristics (for example, temperature characteristics), the hologram recording medium 24 can be accurately aligned.
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るホログラム再生装置の要部の構成を示したブロック図である。但し、第1の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態では、絞りを用いず、ミラー51に置き換える。ミラー51は0次光が当たる部分のみ、反射するようになっており、他の部分は透過する構造となっており、他の構成は第1の実施の形態と同様である。従って、レンズ26によりミラー51に入射する再生光の0次光はホログラム記録媒体のセット位置が正しければ、ミラー51の反射部分に当たって反射し、その進路を変え、更にレンズ28により撮像装置29に集光される。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of a hologram reproducing device according to the second embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In the present embodiment, the mirror 51 is used instead of the diaphragm. The mirror 51 reflects only the portion where the 0th-order light strikes, and the other portion is configured to transmit, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, if the set position of the hologram recording medium is correct, the 0th-order light of the reproduction light incident on the mirror 51 by the
一方、再生光の中の0次光以外の光は、ミラー51を透過し、そのまま直進して光検出器32に到達する。光検出器32の受光面では、ホログラム記録媒体が正しい位置にある時は、0次光以外の光が第1の実施の形態と同様の4個の注目受光領域に均等に広がっているが、ホログラム記録媒体のセット位置がずれていると、0次光の一部がミラー51を透過して、光検出器32の受光面に到達すると共に、4個の注目受光領域の受光量が不均一になるため、第1の実施の形態と同様に、これら注目受光領域の受光信号の差分によりホログラム記録媒体のずれを検出し、このずれに応じてホログラム記録媒体を移動して正規の位置に設定する制御を行う。
On the other hand, light other than the 0th-order light in the reproduction light passes through the mirror 51, travels straight, and reaches the
本実施の形態も、第1の実施の形態と同様の効果があるが、ミラー51は0次光の当たる部分のみを反射させる構成に限ることなく、逆に0次光を通過させ、その回りの余分な光が反射する構造としても、撮像装置29と光検出器32を入れ替えるだけで、同様の作用効果を得ることができる。いずれの構成にするかはミラー51の材料と光学特性から最適な方法を選択すればよい。
The present embodiment also has the same effect as the first embodiment, but the mirror 51 is not limited to a configuration that reflects only the portion that is hit by the 0th order light. Even when the extra light is reflected, the same operation and effect can be obtained by simply replacing the
図6は、本発明の第3の実施の形態に係るホログラム再生装置の要部の構成を示したブロック図である。但し、第1の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態の光検出器は、絞り27の前面に、Pinダイオード、フォトダイオードなどの光の強度を検出できる受光素子61を穴27aを中心にして4方向に配置し、これら4方向のPinダイオードの受光情報を位置制御部に渡すことで、ホログラム記録媒体の位置ずれを検出し、以降は、第1の実施の形態と同様の制御を行って、同様の効果を得ることができる。尚、この場合は、光検出器32が絞り27の前面に設けられているため、更に装置を小形化することができる。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a main part of a hologram reproducing device according to the third embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In the photodetector of this embodiment, a
前記光検出器はより小さい素子をアレイ状に配置し、複数個素子を用いて場所を検出することで、より正確な位置ずれを検出することが可能となる。 The photodetector can detect more accurate displacement by arranging smaller elements in an array and detecting a location using a plurality of elements.
図7は、本発明の第4の実施の形態に係るホログラム再生装置の要部の構成を示したブロック図である。但し、第1の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態では、再生光レンズ26と絞り27の間にビームスプリッター(ハーフミラーでもよい)36が配置され、このビームスプリッター36でレンズ26より入射される再生光を二つに分割している。一方の再生光は絞り27を介し、更にレンズ28により撮像装置29に集光され、この撮像装置29により再生画像データに変換される。ビームスプリッター36で分割された他方の再生光は光検出器32に集光される。他の構成は第1の実施の形態と同様である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the main part of a hologram reproducing device according to the fourth embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In this embodiment, a beam splitter (may be a half mirror) 36 is disposed between the
32の光検出器はCCDやCMOSなどの撮像素子や、フォトディテクターアレイなどが考えられる。 As the 32 photodetectors, an image sensor such as a CCD or CMOS, a photodetector array, or the like can be considered.
ここで、ホログラム記録媒体24に位置ずれが生じると、光検出器32に集光される再生光の位置もずれるため、光検出器32の受光面に設けられた図4に示すような4つの受光領域41〜44の受光レベルが変化し、第1の実施の形態と同様にこれらの受光領域の差分情報にホログラム記録媒体24の位置ずれ情報が反映される。そのため、位置制御部33は光検出器32の受光情報に基づいて、ホログラム記録媒体24の位置ずれを検出し、この位置ずれが解消されるようにホログラム記録媒体24の位置を移動させる制御を行う。これにより、本実施形態も第1の実施の形態と同様の効果がある。
Here, when a position shift occurs in the hologram recording medium 24, the position of the reproduction light condensed on the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、第1の実施の形態では、光検出部32をCCDやCMOSセンサーなどの撮像素子を用いたが、単に光の強弱のみを検出する単一のフォトダイオードのようなもので構成し、このフォトダイオードで絞り27の遮光板から反射される散乱光を受光した状態で、ホログラム記録媒体24を少なくとも2方向に移動する。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect. For example, in the first embodiment, the
それにより、散乱光が変化し、その変化パターンを位置制御部33で検出する。この変化パターンはホログラム記録媒体24のずれに応じて固有のパターンとなるため、この変化パターンから逆にホログラム記録媒体24のずれを検出し、このずれがなくなるように駆動機構34によりホログラム記録媒体24を移動させることにより、正規の位置にホログラム記録媒体24を設定することができる。
Thereby, the scattered light changes, and the change pattern is detected by the
また、上記第1の実施の形態では、図4に示すように4個の受光領域41〜44から得られる受光情報を用いて、ホログラム記録媒体24のずれを検出したが、これは最低2領域であれば、1軸方向のホログラム記録媒体24のずれを検出して是正でき、3領域であれば2軸のずれを検出できる。また、検出領域は5領域以上あっても良い。
In the first embodiment, the shift of the hologram recording medium 24 is detected using the light receiving information obtained from the four
また、上記実施の形態ではホログラム記録媒体24のずれを、このホログラム記録媒体24を移動させることにより是正したが、参照光光学系若しくは再生光光学系を移動させて是正しても同様の効果がある。 In the above-described embodiment, the deviation of the hologram recording medium 24 is corrected by moving the hologram recording medium 24. However, the same effect can be obtained by correcting the deviation by moving the reference light optical system or the reproduction light optical system. is there.
また、参照光を非対象性を有するような球面波にしたり、ディフューザーや、位相マスクなどを用いて、記録媒体に到達するときの波面情報を非対称性にすることで、シフト選択性を更に鋭くして、記録密度を向上させたスペックル多重方式で多重記録されたホログラム記録媒体を再生する際にも、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。或いは、参照光を空間光変調器で光位相変調して様々な位相を有する参照光を生成し、各参照光毎に信号光と干渉させてホログラム記録媒体の同一記録領域に多重記録する位相相関多重方式で多重記録されたホログラム記録媒体を再生する際にも、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。更に、多重記録をしていない通常記録のホログラム記録媒体を再生する場合でも本発明を適用して同様の効果を得ることができる。 Furthermore, the shift selectivity can be made sharper by making the reference light into a spherical wave that has non-target properties, or by using a diffuser, a phase mask, or the like to make the wavefront information asymmetric when reaching the recording medium. The same effect can be obtained by applying the present invention also when reproducing a hologram recording medium that has been multiplexed and recorded by the speckle multiplexing method with improved recording density. Alternatively, phase correlation is performed by optically modulating the reference light with a spatial light modulator to generate reference light having various phases, and interfering with the signal light for each reference light to multiplex-record in the same recording area of the hologram recording medium. The same effect can be obtained by applying the present invention also when reproducing a hologram recording medium that has been multiplexed and recorded by the multiplexing method. Furthermore, the same effect can be obtained by applying the present invention even when reproducing a normal recording hologram recording medium that is not multiplexed.
また、上記実施形態ではホログラム記録媒体24の位置ずれを解消するのに、ホログラム記録媒体24を移動させたが、参照光光学系を移動してホログラム記録媒体24の位置ずれを解消しても良い。その場合、光学系の全体を移動するのでなく、例えば再生光用レンズなどの光学系の一部を移動して前記位置ずれを解消することもできる。 In the above embodiment, the hologram recording medium 24 is moved to eliminate the positional deviation of the hologram recording medium 24. However, the positional deviation of the hologram recording medium 24 may be eliminated by moving the reference light optical system. . In that case, instead of moving the entire optical system, it is also possible to eliminate the positional deviation by moving a part of the optical system such as a reproduction light lens.
また、上記実施形態では、フォーカス方向(再生光の光軸方向)の位置ずれの解消について言及していなかったが、ホログラム記録媒体24をフォーカス方向に移動させて、検出器32の全ての受光領域の受光信号を加算した信号の最低レベルを求め、その最低レベルが求まったホログラム記録媒体24の位置が、撮像装置に対して再生光のフォーカスが合った位置となり、同様の構成でフォーカス方向の位置決めを行うこともできる。
Further, in the above embodiment, no reference was made to the elimination of the positional deviation in the focus direction (the optical axis direction of the reproduction light), but all the light receiving regions of the
20……レーザ光源、21……偏光ビームスプリッター(PBS)、22……空間変調器、23……信号光用レンズ、24……ホログラム記録媒体、25、26……再生光用レンズ、27……絞り、28……レンズ、29……撮像装置、30、31……進路変更用ミラー、32……光検出器、33……位置制御部、34……駆動機構、36……ビームスプリッター(BS)、51……ミラー、61……受光素子。
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記再生光に含まれる不要な光をカットして必要な光のみを前記撮像手段に受光させる不要光除去手段と、
前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を動かす駆動手段と、
前記不要光除去手段によりカットされた光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを求め、この位置ずれが解消するように前記駆動手段を制御して前記ホログラム記録媒体、或いは光学系を移動させる制御手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing apparatus that irradiates a hologram recording medium on which data has been hologram-recorded with reproduction reference light, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means to obtain reproduction data,
Unnecessary light removal means for cutting unnecessary light contained in the reproduction light and causing the imaging means to receive only necessary light; and
Driving means for moving the hologram recording medium or the reproduction reference beam optical system;
A light detecting means for detecting light cut by the unnecessary light removing means;
Control means for obtaining a positional deviation of the hologram recording medium based on detection information of the light detection means, and controlling the driving means so as to eliminate the positional deviation to move the hologram recording medium or the optical system;
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を動かす駆動手段と、
前記再生光の一部を受光して検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを求め、この位置ずれが解消するように前記駆動手段を制御して前記ホログラム記録媒体、或いは再生参照光光学系を移動させる制御手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing apparatus that irradiates a hologram recording medium on which data has been hologram-recorded with reproduction reference light, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means to obtain reproduction data,
Driving means for moving the hologram recording medium or the reproduction reference beam optical system;
Light detecting means for receiving and detecting a part of the reproduction light;
Control for obtaining a positional deviation of the hologram recording medium based on detection information of the light detecting means, and controlling the driving means to move the hologram recording medium or the reproduction reference light optical system so as to eliminate the positional deviation. Means,
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記再生光に含まれる余分な光をカットして必要な光のみを前記撮像手段に受光させる不要光除去過程のカットされた光を検出し、この検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを検出し、この検出された位置ずれが解消されるように前記ホログラム記録媒体、或いは光学系を移動させることを特徴とするホログラム再生方法。 A hologram reproduction method for obtaining reproduction data by irradiating reproduction reference light on a hologram recording medium on which data has been hologram-recorded, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means,
The extraneous light contained in the reproduction light is cut and the unnecessary light removal process in which only the necessary light is received by the imaging means is detected, and the hologram recording medium is displaced based on this detection information. And the hologram recording medium or the optical system is moved so that the detected positional deviation is eliminated.
前記再生光の一部を受光して検出し、この検出情報に基づいて前記ホログラム記録媒体の位置ずれを求め、この位置ずれが解消するように前記ホログラム記録媒体、或いは光学系を移動させることを特徴とするホログラム再生方法。 A hologram reproduction method for obtaining reproduction data by irradiating reproduction reference light onto a hologram recording medium on which data is multiplexed and recorded by the shift multiplexing method, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means,
Receiving and detecting a part of the reproduction light, obtaining a positional deviation of the hologram recording medium based on the detection information, and moving the hologram recording medium or the optical system so as to eliminate the positional deviation. A hologram reproducing method characterized by the above.
The hologram reproduction method according to claim 21, wherein the data is multiplexed and recorded on the hologram recording medium by any one of a shift multiplexing method, a speckle multiplexing method, and a phase correlation multiplexing method.
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